本发明专利技术公开了一种氧化钛纳米线/聚苯胺复合材料的制备方法。将裁剪的钛片用乙醇超声波清洗30 min后浸没在HNO3溶液中浸泡2 min，然后在去离子水中超声清洗30 min。清洁后的钛箔浸泡在含双氧水、三聚氰胺和HNO3的混合溶液中，置于80℃下加热48 h进行预处理；预处理的钛片置于马弗炉中450℃下热处理1 h即可得到二氧化钛纳米线阵列。以饱和甘汞电极为参比电极、铂电极为对电极、TiO2电极为工作电极组装三电极体系，电解液为含有0.1 M苯胺和3.0 M KCl的水溶液，在‑1.6‑0 V的电压窗口下扫描或者在0.9 V恒电压下电沉积。反应结束后，将工作电极和对电极取下在去离子水里浸泡过夜，除去杂质离子。最后在60℃下干燥24 h，即得到氧化钛纳米线/聚苯胺复合材料。
【技术实现步骤摘要】
一种氧化钛纳米线/聚苯胺复合材料的制备方法
本专利技术涉及一种氧化钛纳米线/聚苯胺复合材料的制备方法，具体的来说，涉及了一种以二氧化钛纳米线阵列为基底，在纳米线上电沉积导电高分子聚苯胺的方法。本专利技术利用了二氧化钛良好的微观形貌和聚苯胺的导电特性，制备了性能优异的复合材料。
技术介绍
超级电容器超级电容器（Supercapacitor），或者说电化学电容器（ElectrochemicalCapacitors，ECs），是一种介于传统静电电容器和蓄电池之间的储能装置。近几十年来，它被认为是除了电池之外最有潜力的能源储备设备。影响超级电容器电极性能主要有几个重要的因素：导电性，比表面积，与电解液之间的润湿性。TiO2纳米线作为新型的一类纳米材料，具有可定义空隙尺寸和孔径的大的内部孔体积。。作为一种新型的多孔材料，由于具有比表面积高、开放的活性金属位点、形貌可调控等特性，近年来在合成、结构、性能等方面已得到广泛研究，引起了越来越多人的关注。（YangY,KimD,YangM,etal.VerticallyalignedmixedV2O5-TiO2nanotubearraysforsupercapacitorapplications.[J].ChemicalCommunications,2011,47(27):7746.）由于金属氧化物本征的电导率不佳的原因，导致电极材料倍率性能不好，此时与导电性就好的材料进行复合，有利于改善金属氧化物的导电性能。（DeshmukhPR,PatilSV,BulakheRN,etal.ChemicalsynthesisofPANI–TiOcompositethinfilmforsupercapacitorapplication[J].RSCAdvances,2015,5(84):68939-68946.）本专利技术得到的TiO2纳米线/Pani复合材料容量高、循环寿命长，是一种理想的超级电容器电极材料，尤其是适合工业化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种氧化钛纳米线/聚苯胺复合材料的制备方法。具体步骤为：（1）裁剪1×4cm2、厚度为0.1mm的钛片，用乙醇超声波清洗30min，所得清洁的钛箔浸没在浓度为16.3wt%的HNO3溶液中浸泡2min，然后在去离子水中超声清洗30min，清洁后的钛箔浸泡在含30ml浓度为30wt%双氧水、60mg三聚氰胺和1ml浓度为60wt%的HNO3溶液的混合液中，置于80℃下加热48h进行预处理，然后将预处理的钛片置于马弗炉中450℃下热处理1h，即可得到二氧化钛纳米线阵列。（2）以饱和甘汞电极为参比电极、铂电极为对电极、TiO2电极为工作电极组装三电极体系，电解液为含有0.1M苯胺和3.0MKCl的水溶液，以5mV/s的扫描速率在-1.6~0V的电压窗口下扫描30~500圈或者在0.9V恒电压下电沉积10~60min。（3）反应结束后，将工作电极和对电极取下在去离子水里浸泡过夜，除去杂质离子。最后在60℃下干燥24h，即得到氧化钛纳米线/聚苯胺复合材料。本专利技术方法具有以下优点：本专利技术制备过程简单、环保、可靠，原料来源广泛、成本低廉。通过原位模板化学氧化法和热解法制备TiO2纳米线。进一步通过电沉积聚合在TiO2纳米线表面复合聚苯胺的方法制备TiO2纳米线/聚苯胺复合材料。纳米线的微观结构为电解质离子的扩散和移动提供良好的通道，使离子能够与电极材料充分的发生氧化还原反应，所得的电极材料兼具高电导率和高电容量等性能，是一种理想的超级电容器电极材料。附图说明图1是实施例1所制备材料的循环伏安图。图2是实施例1所制备材料的充放电图。图3是实施例1所制备材料的微观形貌。具体实施方式实施例1：（1）裁剪1×4cm2、厚度为0.1mm的钛片，用乙醇超声波清洗30min。清洁的钛箔浸没在HNO3（16.3wt%）酸溶液中浸泡2min，然后在去离子水中超声清洗30min。清洁后的钛箔浸泡在含30ml双氧水（30wt%）、60mg三聚氰胺和1mlHNO3（60wt%）的混合溶液中，置于80℃下加热48h进行预处理。预处理的钛片置于马弗炉中450℃下热处理1h即可得到二氧化钛纳米线阵列。（2）以饱和甘汞电极（SCE）为参比电极、铂电极为对电极、TiO2电极为工作电极，组装三电极的体系，电解液为含有0.1M苯胺和3.0MKCl的水溶液，在0.9V恒电压下进行电沉积10min。（3）反应结束后，将工作电极和对电极取下在去离子水里浸泡过夜，除去杂质离子。最后在60℃下干燥24h，即得到氧化钛纳米线/聚苯胺复合材料。实施例2：（1）裁剪1×4cm2、厚度为0.1mm的钛片，用乙醇超声波清洗30min。清洁的钛箔浸没在HNO3（16.3wt%）酸溶液中浸泡2min，然后在去离子水中超声清洗30min。清洁后的钛箔浸泡在含30ml双氧水（30wt%）、60mg三聚氰胺和1mlHNO3（60wt%）的混合溶液中，置于80℃下加热48h进行预处理。预处理的钛片置于马弗炉中450℃下热处理1h即可得到二氧化钛纳米线阵列。（2）以饱和甘汞电极（SCE）为参比电极、铂电极为对电极、TiO2电极为工作电极，组装三电极的体系，电解液为含有0.1M苯胺和3.0MKCl的水溶液，在0.9V恒电压下进行电沉积20min。（3）反应结束后，将工作电极和对电极取下在去离子水里浸泡过夜，除去杂质离子。最后在60℃下干燥24h，即得到氧化钛纳米线/聚苯胺复合材料。实施例3：（1）裁剪1×4cm2、厚度为0.1mm的钛片，用乙醇超声波清洗30min。清洁的钛箔浸没在HNO3（16.3wt%）酸溶液中浸泡2min，然后在去离子水中超声清洗30min。清洁后的钛箔浸泡在含30ml双氧水（30wt%）、60mg三聚氰胺和1mlHNO3（60wt%）的混合溶液中，置于80℃下加热48h进行预处理。预处理的钛片置于马弗炉中450℃下热处理1h即可得到二氧化钛纳米线阵列。（2）以饱和甘汞电极（SCE）为参比电极、铂电极为对电极、TiO2电极为工作电极，组装三电极的体系，电解液为含有0.1M苯胺和3.0MKCl的水溶液，在0.9V恒电压下进行电沉积30min。（3）反应结束后，将工作电极和对电极取下在去离子水里浸泡过夜，除去杂质离子。最后在60℃下干燥24h，即得到氧化钛纳米线/聚苯胺复合材料。实施例4：（1）裁剪1×4cm2、厚度为0.1mm的钛片，用乙醇超声波清洗30min。清洁的钛箔浸没在HNO3（16.3wt%）酸溶液中浸泡2min，然后在去离子水中超声清洗30min。清洁后的钛箔浸泡在含30ml双氧水（30wt%）、60mg三聚氰胺和1mlHNO3（60wt%）的混合溶液中，置于80℃下加热48h进行预处理。预处理的钛片置于马弗炉中450℃下热处理1h即可得到二氧化钛纳米线阵列。（2）以饱和甘汞电极（SCE）为参比电极、铂电极为对电极、TiO2电极为工作电极，组装三电极的体系，电解液为含有0.1M苯胺和3.0MKCl的水溶液，在0.9V恒电压下进行电沉积40min。（3）反应结束后，将工作电极和对电极取下在去离子水里浸泡过夜，除去杂质离子。最后在60℃下干燥24h，即得到氧化钛纳米线/聚苯胺复合材本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氧化钛纳米线/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）裁剪1×4 cm
【技术特征摘要】
1.一种氧化钛纳米线/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）裁剪1×4cm2、厚度为0.1mm的钛片，用乙醇超声波清洗30min，所得清洁的钛箔浸没在浓度为16.3wt%的HNO3溶液中浸泡2min，然后在去离子水中超声清洗30min，清洁后的钛箔浸泡在含30mL浓度为30wt%双氧水、60mg三聚氰胺和1mL浓度为60wt%的HNO3溶液的混合液中，置于80℃下加热48h进行预处理，然后将预处理的钛片置于马弗炉中4...
【专利技术属性】
技术研发人员：樊新，张文瑞，谢一博，吴丽华，秦琳，方东，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西,45
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